Astronomen lösen das Rätsel des fehlenden Lithiums
Europäische Astronomen haben ein Rätsel gelöst, das die Astronomen seit Jahren ärgert: die Frage des fehlenden Lithiums. Vor einiger Zeit haben die Wissenschaftler ausgerechnet, wie viel Wasserstoff, Helium und Lithium nach dem Urknall entstanden ist. Lithium kommt auch in den ältesten, metallarmen Sternen vor, die aus einer Materie bestehen, die der Urmaterie ähnelt. Und genau darin liegt das Problem: Die errechnete Lithiummenge in dem gerade entstandenen Universum ist zwei- bis dreimal so hoch wie die, die in den ältesten Sternen gemessen wurde. Aber wo ist das Lithium geblieben? Eine Frage, die die Astronomen schier zur Verzweiflung brachte. Jetzt scheint es, als ob ein europäisches Astronomenteam das Rätsel gelöst hat, dank der Analysen eines alten Sternenhaufens mit dem Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile. Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Nature veröffentlicht. Diffusionsprozesse ändern das relative Vorkommen von Elementen in Sternen, da die Schwerkraft langsam aber sicher die schwereren Elemente in das Innere der Sterne drückt und aus dem Sichtfeld verschwinden lässt. "Die Diffusionseffekte sind wahrscheinlich in alten, sehr metallarmen Sternen ausgeprägter", erklärte Andreas Korn von der Universität Uppsala. "Angesichts des höheren Alters konnte die Diffusion dort stärker wirken als in jüngeren Sternen wie etwa der Sonne." Die Sterne in dem untersuchten Sternenhaufen sind alle gleich alt und hatten zunächst alle dieselbe chemische Zusammensetzung. Sie befinden sich jetzt allerdings in unterschiedlichen Entwicklungsphasen, wodurch die Forscher sehen können, wie dies das atmosphärische Vorkommen der verschiedenen Elemente beeinflusst. Ihre Beobachtungen zeigen deutlich, dass sich im Zuge der Evolution der Sterne der Anteil des Lithiums in der Sternenatmosphäre zunächst erhöht und dann steil abfällt, wie es in den Diffusionsmodellen mit Extra-Mixing prognostiziert wurde. Das bedeutet, dass die Lithiummenge, die man in der Atmosphäre alter Sterne findet, nicht unbedingt der Lithiummenge in den Gasen entspricht, aus denen die Sterne entstanden sind. "Ist dieser Effekt korrigiert, dann entspricht die Lithiummenge in alten, nicht entwickelten Sternen dem kosmologisch prognostizierten Wert", so Dr. Korn. "Damit ist die kosmologische Lithium-Diskrepanz weitgehend aufgeklärt." Aber wie so oft in der Wissenschaft: Mit der Lösung eines Problems tauchen diverse neue auf. Im vorliegenden Fall müssen nun die Theoretiker die physikalischen Prozesse in den Sternen bestimmen, die das Extra-Mixing hervorrufen.
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